过程控制实验装置压力控制实验

压力控制实验

一、实验目的

1．了解单回路压力定值控制系统的结构与组成。

2．研究不同控制器对压力系统的控制作用。

3. 掌握PID参数整定的方法。

二、 实验设备

1．过程控制综合实验装置—PLC控制模块

2．计算机及MCGS组态软件—PLC200控制实验.MCG

3．实验专用线若干及网线一根。

三、实验原理

将压力信号输出给PLC ,PLC 再根据P、I、D参数进行PID运算，输出信号给变频器，然后变频器控制水泵供水系统的进水压力，从而达到控制设定压力基本恒定的目的。压力控制的方块原理图如下：

                      压力控制系统原理图

四、实验步骤与内容

1．了解实验装置中的对象，流程图如图所示。

压力控制系统流程图

2．按要求接好实验导线和通讯线。

将PC与控制台右侧面的PLC通讯口“LAN”用网线连接。

在传感器信号输出区域，将压力信号PT端口用实验线连接到PLC的AI0信号输入端，正负一一对应。

将PLC输出信号AO1连接到执行器控制信号输入区的变频器信号输入端口，正负一一对应。

3．将手动阀门2V1、V3、V4打开，将手动阀门2V2、2V3关闭。

4．先打开控制台左侧的总电源开关，按“Start”按钮启动设备，再打开PLC控制单元电源。

5．在控制板上打开变频器电源开关。

6．在PC上运行工程“PLC200控制实验”。

7．选择系统管理菜单中的用户登录，登录用户。

8．进入实验目录页面，选择 “管壁压力控制实验”。

9．参数设置。

     周期Ts=1   （参考值）

     设定值SV=40   （参考值）    

比例参数Kc=0.05   （参考值）

     积分参数Ti=5  （参考值）

     微分参数Td=0    （参考值）

10. 选择自动控制，打开控制面板上的变频器启停开关，启动变频器。

11．分别适量改变调节仪的P及I参数，用计算机记录不同参数时系统的阶跃响应曲线。

12．分别用P、PD、PID三种控制规律，用计算机记录不同控制规律下系统的阶跃响应曲线。

13．实验完成后，点击结束实验退出，关闭变频器启停开关，停止运行变频器，再关闭各个电源开关，拔出并整理实验线。

五、实验报告要求                                  

1．画出压力控制系统的结构框图。

2．用实验方法整定PI控制器的参数，写出整定过程。

3．比较不同PID参数对系统的性能产生的影响。

4．分析P、PI、PID三种控制规律对本实验系统的作用。